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微分方程的通解包含了所有的解嗎

微分方程的通解包含了所有的解嗎

  微分方程的通解並不包含所有解。

  對於一個微分方程而言,其解往往不止一個,而是有一組,可以表示這一組中所有解或者部分解的統一形式,稱為通解(generalsolution)。對一個微分方程而言,它的解會包括一些常數,對於n階微分方程,它的含有n個獨立常數的解稱為該方程的通解。

  求微分方程通解的方法有很多種,如:特徵線法,分離變數法及特殊函式法等等。而對於非齊次方程而言,任一個非齊次方程的特解加上一個齊次方程的通解,就可以得到非齊次方程的通解。

二階線性微分方程通解公式

  1、兩個不相等的實根:y=C1e^(r1x)+C2e^(r2x)。

  2、兩根相等的實根:y=(C1+C2x)e^(r1x)。

  3、一對共軛復根:r1=α+iβ,r2=α-iβ:y=e^(αx)*(C1cosβx+C2sinβx)。

  二階常係數線性微分方程是形如y''+py'+qy=f(x)的微分方程,其中p,q是實常數。自由項f(x)為定義在區間I上的連續函式,即y''+py'+qy=0時,稱為二階常係數齊次線性微分方程。若函式y1和y2之比為常數,稱y1和y2是線性相關的;若函式y1和y2之比不為常數,稱y1和y2是線性無關的。特徵方程為:λ^2+pλ+q=0,然後根據特徵方程根的情況對方程求解。

二階常係數非齊次線性微分方程通解公式

  二階常係數非齊次線性微分方程通解公式:y'+py'+qy=f(x)。其中p,q是實常數。自由項f(x)為定義在區間I上的連續函式,即y''+py'+qy=0時,稱為二階常係數齊次線性微分方程。

  若函式y1和y2之比為常數,稱y1和y2是線性相關的;若函式y1和y2之比不為常數,稱y1和y2是線性無關的。特徵方程為:λ^2+pλ+q=0,然後根據特徵方程根的情況對方程求解。

  常微分方程在高等數學中已有悠久的歷史,由於它紮根於各種各樣的實際問題中,所以繼續保持著前進的動力。二階常係數常微分方程在常微分方程理論中佔有重要地位,在工程技術及力學和物理學中都有十分廣泛的應用。比較常用的求解方法是待定係數法、多項式法、常數變易法和微分運算元法等。


微分方程和特有什麼區別

  微分方程的通解和特解的區別是通解:對於一個微分方程而言,其解往往不止一個,而是有一組,可以表示這一組中所有解的統一形式,稱為通解。特解:這個方程的所有解當中的某一個。求微分方程通解的方法有很多種,如:特徵線法,分離變數法及特殊函式法等等。而對於非齊次方程而言,任一個非齊次方程的特解加上一個齊次方程的通解, ...

如何微分方程

  1、定義導數。當變數傾向於0的時候,函式(一般是y)增量和變數(一般是x)增量的比值會取得一個極限值,這就是導數(也稱為微分系數,特別在英國)。或者說在一瞬間,變數的微小變化造成的函式的微小變化。以速度距離,速度就是距離對時間的瞬時變化。   2、不要混淆階數(最高導數階數)和次數(導數的最高次數)。最高 ...

如何微分方程

  1、定義導數。當變數傾向於0的時候,函式(一般是y)增量和變數(一般是x)增量的比值會取得一個極限值,這就是導數(也稱為微分系數,特別在英國)。或者說在一瞬間,變數的微小變化造成的函式的微小變化。以速度距離,速度就是距離對時間的瞬時變化。   2、不要混淆階數(最高導數階數)和次數(導數的最高次數)。最高 ...

什麼叫做微分方程

  微分方程指描述未知函式的導數與自變數之間的關係的方程。   微分方程的解是一個符合方程的函式。   比如:   y'=x就是一個微分方程:   解法:   dy/dx=x;   dy=xdx;   dy=1/2dx^2;   則y=1/2x^2+C。 ...

為什麼很多人類方程大自然能夠瞬間出來呢

  簡單來說大自然的計算量級高出計算機太多,也許在宏觀層面,人們能夠根據機率領先宇宙得出結論,但精確到粒子上,計算機差宇宙太多。有個粗略的理論可以發散下:在一臺計算計中虛擬出另一臺計算機,虛擬機器跑不過實體機,這個理論有兩個可能,一是虛擬機器耗費更大的資源能跑贏實體機;二是虛擬機器採用更優的演算法能跑贏實體機 ...

微分方程有常數

  在給定的初值條件下,任何常數項會變成一個被指定為一個特定的常數項,是唯一的。   1、通解是所有特解的集合,有時會把線性非其次方程對應的其次方程通解叫做通解部分,但是這並不是真正的通解,它甚至都不是原方程的解。   2、在沒有給定初值條件時,微分方程的通解是一定會存在任意常數項,而且這個常數項可以任意變化 ...

微分方程是什麼意思

  微分方程的解是指使方程左右兩邊相等的未知數的值。微分方程,是指含有未知函式及其導數的關係式。解微分方程就是找出未知函式。在無法求得解析解時,可以利用數值分析的方式,利用電腦來找到其數值解。   微分在數學中的定義:由函式B=f(A),得到A、B兩個數集,在A中當dx靠近自己時,函式在dx處的極限叫作函式在 ...